非线性晶格体系的热传导调控、整流与热流棘齿效应

热传导的调控与整流是最近几年联系微观与宏观、理论与应用非常重要的研究领域。本项目拟深入探讨非线性晶格体系热传导过程的微观非线性动力学，研究二者之间的联系，探索宏观正常热传导的微观动力学机制; 探讨二维和三维晶格体系热传导与维数和尺寸之间的关系；研究非线性波在晶格中的传播与热传导过程之间的关系，研究不同声子相互作用形式对体系正常热传导以及系数的影响; 研究低维非线性晶格体系热传导整流，提出不同的实现整流效应的方案，探讨热整流的微观机制，分析热整流晶格体系的各种不同界面效应带来的影响,为热二极管效应和热整流的实现提供理论方面的支持; 研究利用非平衡动力学和棘齿控制的方法实现热传导的棘齿输运的控制，研究热传导棘齿效应的微观机制;研究不同对称性破缺导致的单向热流；研究不同系统、底势、晶格常数对热传导棘齿效应的影响，寻求优化棘齿效应的方案；研究热流棘齿的反转效应。

热传导的调控与整流是最近几年联系微观与宏观、理论与应用非常重要的研究领域。本项目深入探讨了非线性晶格体系热传导过程的微观非线性动力学，探索宏观正常热传导的微观动力学机制;研究了非线性波在晶格中的传播与热传导过程之间的关系，研究低维非线性晶格体系热传导整流，探讨热整流的微观机制，研究利用非平衡动力学和棘齿控制的方法实现热传导的棘齿输运的控制，寻求优化棘齿效应的方案。具体研究内容包括：.（1）非线性晶格体系热传导过程的微观非线性动力学研究：探索宏观正常热传导的微观动力学机制;研究非线性波在晶格中的传播与热传导过程之间的关系，研究不同声子相互作用形式对体系正常热传导以及系数的影响; .（2）低维非线性晶格体系的热传导整流：探讨热整流的微观机制，分析热整流晶格体系的各种不同界面效应带来的影响,为热二极管效应和热整流的实现提供理论方面的支持; .（3）热传导的棘齿输运控制：研究热传导棘齿效应的微观机制;研究不同对称性破缺导致的单向热流；研究不同系统、底势、晶格常数对热传导棘齿效应的影响。. 项目进行期间，我们对于上述几个方面的问题都开展了研究，并取得了一批有价值的研究成果。课题组共完成近30篇研究论文，其中已发表（或接受）29篇【其中SCI论文23篇】。发表的论文中：邀请综述2篇：1篇发表于Nova出版社的文集，另外一篇即将发表于Chinese Physics B；PLoS ONE（IF：3.73） 1篇，Nature Scientific Reports 1篇，Europhysics Letters（IF：2.753） 1篇，Physical Review B （IF：3.774）1篇，Physical Review E （IF：2.352）6篇，Physica A 1篇，J. Phys. A 1篇。研究成果在多个国内外学术会议上做邀请报告，培养多名研究生和2名博士后。